【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电化学电池制造，特别是一种储能系统及钠离子电池串并联切换方法。
技术介绍
1、近年来，随着电动汽车和规模储能的迅猛发展，市场对锂离子电池的需求量越来越大。然而，锂资源全球储量有限，无法持续满足未来电动汽车和规模储能的需求。钠离子电池结构和工作原理同锂离子电池类似，且具有资源广、原料成本低以及产线与锂离子电池兼容的优势，可以作为锂离子电池的有效补充。
2、而钠离子电池其电压范围比其他类型的电池电压范围宽的多，电压范围1.5v~4v之间。因此与现有的电子组件兼容性差。为满足电池满容量运用，目前现有方案在电池组与储能变流器（pcs）之间配置dc/dc装置来满足与储能变流器（pcs）适配。
3、然而dc/dc装置不仅在结构上会占用过多储能系统内部空间，使储能系统内部空间利用率过低，并且由于dc/dc装置内部元件的电阻、开关损耗和磁性元件（如电感和变压器）的能量损耗也会使电池模组的能量转换效率降低。
技术实现思路
1、本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。
2、鉴于现有技术中电池组与储能变流器（pcs）之间需要配置dc/dc装置来满足与储能变流器（pcs）适配的问题，而dc/dc装置会使储能系统内部空间利用率和电池模组的能量转换效率降低的问题，
3、因此，本专利技术所要解决的技术问题是提出一种储能系统及钠离子电池串并联切换方法来代替dc/dc装置。
4、为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种储能系统，其包括,电池模组、高压箱、储能变流器pcs、开关组k1、开关组k2和控制程序，所述电池模组包括若干个电芯。
5、为解决上述技术问题，本专利技术还提供如下技术方案：一种钠离子电池串并联切换方法，应用于如上所述的储能系统，包括以下步骤：
6、储能系统上电进入准备工作阶段，控制程序判断储能系统处于充电状态；
7、充电开始前，当所述控制程序检测到电芯电压≥v1，＜v2时，或所述电池模组总压范围在（2×m）v1~（2×m）v2范围时，所述控制程序给储能变流器pcs下发禁充指令，并触发开关组k1断开，开关组k2闭合；
8、所述储能系统处于（3×n）并（2×m）串后，所述控制程序给储能变流器pcs下发充电功率；
9、所述储能系统继续进入充电阶段直至系统手动或自动结束充电过程。
10、作为本专利技术所述钠离子电池串并联切换方法的一种优选方案，其中：所述控制程序判断储能系统处于充电状态；
11、充电开始前，当所述控制程序检测到电芯电压≥v0，＜v1时，或电池模组总压范围在（3×m）v0~（3×m）v1时，所述控制程序给储能变流器pcs下发禁充指令，并触发开关组k2断开，开关组k1闭合；
12、所述储能系统处于（2×n）并（3×m）串后，所述控制程序给储能变流器pcs下发充电功率，系统进入充电阶段。
13、作为本专利技术所述钠离子电池串并联切换方法的一种优选方案，其中：所述控制程序判断储能系统处于充电状态；
14、当所述控制程序检测到储能系统总压达到（2×m）v1时，所述控制程序给储能变流器pcs下发充电功率；
15、所述储能系统继续进入充电阶段直至系统手动或自动结束充电过程。
16、作为本专利技术所述钠离子电池串并联切换方法的一种优选方案，其中：所述储能系统上电进入准备工作阶段，所述控制程序判断储能系统处于放电状态；
17、放电开始前，当所述控制程序检测到电芯电压≥v0，＜v1时，或电池模组总压范围在（3×m）v0~（3×m）v1时，所述控制程序给储能变流器pcs下发禁放指令，并触发开关组k2断开，开关组k1闭合；
18、所述储能系统处于（2×n）并（3×m）串后，所述控制程序给储能变流器pcs下发放电功率；
19、所述储能系统进入放电阶段直至系统手动或自动结束放电过程。
20、作为本专利技术所述钠离子电池串并联切换方法的一种优选方案，其中：所述控制程序判断储能系统处于放电状态；
21、放电开始前，当所述控制程序检测到电芯电压≥v1，＜v2时或电池模组总压范围在（2×m）v1~（2×m）v2时，所述储能变流器pcs下发禁放指令，并触发开关组k1断开，开关组k2闭合；
22、所述储能系统处于（3×n）并（2×m）串后，所述控制程序给储能变流器pcs下发放电功率；
23、所述储能系统进入放电阶段。
24、作为本专利技术所述钠离子电池串并联切换方法的一种优选方案，其中：当所述控制程序检测到电池模组总压达到（2×m）v1时，所述控制程序给储能变流器pcs下发放电功率；
25、所述储能系统进入放电阶段直至系统手动或自动结束放电过程。
26、作为本专利技术所述钠离子电池串并联切换方法的一种优选方案，其中：当开关组k1断开，开关组k2闭合时，所述储能系统处于（3×n）并（2×m）串，n≥1，m≥1；
27、当开关k2断开，k1闭合时，所述储能系统处于（2×n）并（3×m）串，n≥1，m≥1。
28、作为本专利技术所述钠离子电池串并联切换方法的一种优选方案，其中：当（3×m）v1＞（2×m）v2时，所述储能系统总电压范围为（3×m）v0~（3×m）v1；
29、当（3×m）v1＜（2×m）v2时，系统总电压范围为（3×m）v0~（2×m）v2。
30、作为本专利技术所述钠离子电池串并联切换方法的一种优选方案，其中：所述控制程序选用电池管理系统bms或能源管理系统ems。
31、本专利技术的有益效果：本专利技术可以代替dc/dc装置，从结构上增加储能系统内部空间利用率，从电能变换效率上会增加系统效率（约1~2%），从成本上减少了dc/dc变换器的成本，也可以通过这种方法可以使钠离子电池对于电子组件兼容性更友好。
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1.一种储能系统，其特征在于：包括，
2.一种钠离子电池串并联切换方法，其特征在于：应用于如权利要求1所述的储能系统，包括以下步骤：
3.如权利要求2所述的钠离子电池串并联切换方法，其特征在于：
4.如权利要求3所述的钠离子电池串并联切换方法，其特征在于：
5.如权利要求4所述的钠离子电池串并联切换方法，其特征在于：所述储能系统上电进入准备工作阶段，所述控制程序判断储能系统处于放电状态；
6.如权利要求5所述的钠离子电池串并联切换方法，其特征在于：所述控制程序判断储能系统处于放电状态；
7.如权利要求6所述的钠离子电池串并联切换方法，其特征在于：当所述控制程序检测到电池模组总压达到（2×M）V1时，所述控制程序给储能变流器PCS下发放电功率；
8.如权利要求7所述的钠离子电池串并联切换方法，其特征在于：当开关组K1断开，开关组K2闭合时，所述储能系统处于（3×N）并（2×M）串，N≥1，M≥1；
9.如权利要求8所述的钠离子电池串并联切换方法，其特征在于：当（3×M）V1＞（2×M）V
10.如权利要求9所述的钠离子电池串并联切换方法，其特征在于：所述控制程序选用电池管理系统BMS或能源管理系统EMS。
...【技术特征摘要】
1.一种储能系统，其特征在于：包括，
2.一种钠离子电池串并联切换方法，其特征在于：应用于如权利要求1所述的储能系统，包括以下步骤：
3.如权利要求2所述的钠离子电池串并联切换方法，其特征在于：
4.如权利要求3所述的钠离子电池串并联切换方法，其特征在于：
5.如权利要求4所述的钠离子电池串并联切换方法，其特征在于：所述储能系统上电进入准备工作阶段，所述控制程序判断储能系统处于放电状态；
6.如权利要求5所述的钠离子电池串并联切换方法，其特征在于：所述控制程序判断储能系统处于放电状态；
7.如权利要求6所述的钠离子电...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐彬，张平，梁沁沁，方东林，韩方源，康利斌，李建新，李树军，罗宗昌，张龙飞，
申请(专利权)人：广西电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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